Agenda Internationale Rahmenbedingungen 1 Reduzierung von Emissionen 2 Transporteffizienz 3 2

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1 Stefan Knecht Engineering Truck & Cabin, MAN Nutzfahrzeuge AG 1

2 Agenda Internationale Rahmenbedingungen 1 Reduzierung von Emissionen 2 Transporteffizienz 3 2

3 Agenda Internationale Rahmenbedingungen 1 Reduzierung von Emissionen 2 Transporteffizienz 3 3

4 Einflussfaktor Gesellschaft Güterverkehr Deutschland [Mrd. tkm] Binnenschiff Bahnen LKW Quelle: progtrans AG, Basel

5 Einflussfaktor Energie Trendlinie inkl. Biokraftstoffanteilen bzgl. Nutzlast Durchschnittlicher Testverbrauch [l/100 km] EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO V Durchschnittliche CO 2 -Emissionen [g/tkm] Verbrauch Saugmotoren Verbrauch Ladermotoren Verbrauch Ladeluftkühlung Jahr CO 2 -Emissionen g/tonnenkilometer Durchschnittlicher Testverbrauch [l/100 km] Quelle: Lastauto Omnibus u. eigene Berechnungen; GG = 38 / 40 t Nutzlast 25 t 5

6 Einflussfaktor Energie CO 2 -Emissionen im Transportsektor CO 2 -Emissionen im deutschen Transportsektor 6% 1% 6% Sonstige Verkehr Flug (Inland) Schiene Gebäude 33% Agrar/ Abfall 8% 28% LKW Energie 5% Transport 18% Industrie 36% 59% PKW Quelle: McKinsey & BDI

7 Einflussfaktor Gesellschaft Abbau von CO 2 -Emissionen [Mt CO 2 p.a.] CO 2 -Emissionen im deutschen Transportsektor 182 Ziel: - 30 Mt (= -22%) * 152 Nat. Flottenerneuerung 80 Business as usual GAP - 13 Mt (= -22%) Bei 50% mehr Transportleistung, 22% weniger CO 2! CO 2 -Emissionen Transportsektor CO 2 -Emissionen LKW 2004 Prognose 2020** 2020 * 2007 Regierungserklärung (Umweltminister Gabriel) vor dem Deutschen Bundestag **mit Fortschritt durch natürliche Flottenerneuerung und Transportleistungsanstieg Quelle: McKinsey Ziel: Reduzierung der CO 2 -Emissionen bis 2020 um 22% 7

8 Einflussfaktor Markt Emissionsgrenzen weltweit Nordamerika Heute US-07 Ab 2010 US-10 EU-27 Heute EURO 5 Ab 2012 EURO 6 Russland Heute EURO 3 Ab 2010 EURO 4 Heute Ab 2010 China EURO 3 / EURO 4 (Beijing) EURO 4 Lateinamerika Heute EURO 4 / US-04 Ab 2011/13 EURO 5 / US-07 Südafrika Heute EURO 2 Ab 2011 EURO 3 Heute Ab 2010 Indien EURO 2 / EURO 3 (Delhi) EURO 3 / EURO 4 (Delhi) Australien Heute EURO 4 / US-04 Ab 2010 EURO 5/ US-07/ JP-05 8

9 Agenda Internationale Rahmenbedingungen 1 Reduzierung von Emissionen 2 Transporteffizienz 3 9

10 Europäischer Markt Drastische Reduktion von Emissionen Reduktion Emissionswerte Euro Herstellkosten Antrieb* [%] 100% 80% Herstellkosten Antrieb 89% PM [g/kwh] Euro 1 60% 40% 42% 60% ,01 Euro Euro 5 Euro 4 Euro 3 Euro 2 0, , ,4 NO x [g/kwh] 20% 0% 1% Euro 1 7% Euro 2 18% Euro 3 Euro 4 Euro 5 Euro 6 *Veränderung gegenüber Euro 0 10

11 Reduzierung von Emissionen Schlüsseltechnologien AGR-Rate ca. 30% > 200 bar Zünddruck > bar Einspritzdruck Abgasrückführung Motor Common-Rail Partikel-Katalysator oder CRT SCR-Katalysator 2-stufige Aufladung 11

12 Reduzierung von Emissionen MAN Niedertemperatur Kühlsystem als Basis für Euro 6 Motorwasser Thermostat AGR-Regelventil DOC / PM-KAT Kühlluftstrom NT- KMK HT- KMK AGR- K HD- Stufe Ladeluft Abgas Motorwasser HT Motorwasser NT ND- Stufe HD-LLK ND-LLK Druckbegrenzungsventil mit Abschaltfunktion NT-KMK Niedertemperatur-Kühlmittelkühler HT-KMK Hochtemperatur-Kühlmitterkühler ND-LLK Niederdruck-Ladeluftkühler HD-LLK Hochruck-Ladeluftkühler ND-Stufe Niederdruckstufe HD-Stufe Hochdruckstufe AGR-K Kühler für rückgeführtes Abgas Quelle: Behr 12

13 Agenda Internationale Rahmenbedingungen 1 Reduzierung von Emissionen 2 Transporteffizienz 3 13

14 MAN Transporteffizienz heute Wesentliche Fortschritte in den letzten 20 Jahren Minus 15% CO 2 Minus 86% NO X Minus 95% Partikel Minus 84% Geräusch Minus 75% Wartung MAN F90 Truck of the Year 1987 TGX Truck of the Year

15 Energie / CO 2 -Emission Stellhebel Transporteffizienz Beispiel 40t SZM Potenzial Energiebedarf je tkm Fahrzeug Cw-Wert Rollwiderstand Leichtbau Verkehrswelt Antrieb (Diesel) Energiewelt Primärenergie Kraftstoffsystem Thermomanagement Nebenaggregate Wärmerückgewinnung Verkehrsführung Konst. Geschwindigkeit Konvoi Steigung < 1% 15

16 Transporteffizienz - Fahrzeug Aerodynamik heute Video Heute : C w -Wert = 0,53 16

17 Transporteffizienz - Fahrzeug Aerodynamik zukünftig - Beispiel aus der Tierwelt Streifendelphin 17

18 Vergleich cw-werte PKW Bus - LKW C w -Wert C w = 0,296 C w = 0,3 möglich, dadurch CO 2 -Reduzierung um 24 % 18

19 Aerodynamik Erfolge in UK DON-BUR Teardrop Trailer Eckwerte Abmessungen: Höhe: max. 4,5 m Länge: Breite: 13,66 m 2,55 m Tests bei mehreren Flottenbetreibern bzw. bereits im Einsatz (u.a. DHL) Ladekapazität: + 10 % Kraftstoffverbrauch Teststrecke (v=const.) : - 24%* Kraftstoffverbrauch Feldtests: - 4 bis 20 %* * Gemäß Angaben DON-BUR im Vergleich zu einem aerodynamisch optimierten Standard Trailer Quelle: DON-BUR 19

20 Transporteffizienz - Fahrzeug Rollwiderstand, Leichtbau Rollwiderstand 0,005 0,004, dadurch CO 2 -Reduzierung um 4 % Leichtbau: 14t 12t Leergewicht, dadurch CO 2 -Reduzierung um 8 % 20

21 VDA Studie Mögliche zukünftige Fahrzeugkonzepte Motorwagen 6x4 mit 13,60 m-standard-auflieger auf Zweichachs-Dolly definiert als 60 t-kofferzug Festaufbau Maxi Sattelauflieger Sattelhöhe 950 mm SZM 4x2 mit 13,60 m-standard-auflieger und Tandemachs-Anhänger definiert als 48 t-volumenzug LowLiner Sattelhöhe 950 mm Festaufbau 21

22 Alternative Fahrzeugkonzepte 22

23 Entwicklung Achslasten und Zuggesamtgewichte Deutschland 45 Seebohm Knick Zuggesamtgewichte Tonnen Zulassungszahlen Einheiten Achslasten 9 7, ,

24 Transporteffizienz - Antrieb Thermomanagement - Wesentliche Potenziale Verbrauchsanteile der Aktuatoren auf unterschiedlich schweren Strecken bei Umgebungstemperaturen zwischen -20 C und 40 C Kühlerlüfter Verluste, Viskokupplung Kühlmittelpumpe Geregelte Kühlmittelpumpe Bis zu 1 % Verbrauchsersparnis Verbrauchsanteil [l/100 km] Geregeltes Thermostatventil Bis zu 0,7 % Verbrauchsersparnis Optimierte Regelung aller Aktuatoren sehr schwerer Autobahnabschnitt schwerer Autobahnabschnitt mittelschwerer Autobahnabschnitt leichter Autobahnabschnitt Bis zu 3 % Verbrauchsersparnis Einsparpotenzial Verbrauch: 0,7 3 % 24

25 Transporteffizienz - Antrieb Wärmerückgewinnung mit Dampfmaschine Mittelschwere Autobahn (40 t bei 80 km/h) Vereinfachtes Schaltbild des Kreislaufs Verweildauer Verweildauer [%] [%] Flüssigbereich Dampfbereich Pumpe Verdampfer nutzt Wärmeenergie des Abgases Expander speist mech. Energie in den Motor ein VKM- Drehmoment [Nm] Drehmoment [Nm] VKM-Drehzahl [U/min] [U/min] Tank mit Membran Kondensator Einsparpotenzial Verbrauch: 5-8 % 25

26 Transporteffizienz - Antrieb Nebenverbraucher mit geringem Verbrauch 8 Beispiel: Kompressor mit Abschaltkupplung Einsparpotenzial im Fernverkehr im Durchschnitt 1,5 kw entspricht ca. 0,5 Liter Kraftstoff pro 100 km Schleppleistung [kw] Kompressor fördert Kompressor Leerlauf 0 Kompressor abgeschaltet Motordrehzahl [1/min] 26

27 Transporteffizienz - Verkehrsführung Adaptive Navigation Vermeidung von Staus durch vorausschauende, strategische Routenplanung Optimale Verteilung des Gesamtverkehrs durch individuelle Vorgaben Schnelle Anpassung an Veränderungen in der Verkehrslage Topographieorientierte Geschwindigkeitsführung (minimale Bremsanteile) Effiziente Nutzung des bestehenden Straßennetzes 27

28 Weltrekord für Mercedes-Benz MB Actros Rekordfahrt in Nardo ,94 km Fahrt 25t Zuladung 80 km/h konstant in Nardo Verbrauch 40t-Sattelzug 440 PS: 19,44 l / 100km (Normaleinsatz l/ 100km) Entspricht CO 2 : 20,5 g / tkm ca % CO 2 durch: v = const. sowie keine Steigung/ Gefälle Quelle: Daimler 28

29 Stellhebel Transporteffizienz Beispiel 40t SZM - Potenzial Energiebedarf je tkm Fahrzeug Antrieb (Diesel) Verkehrswelt Thermomanagement Nebenaggregate Wärmerückgewinnung CO2 Cw-Wert: 0,56 0,3-24% Rollwiderstand: 0,005 0,004-4% Leichtbau: 14 t 12 t (leer) - 8% Verkehrswelt: Gesamtpotenzial Energiebedarf je tkm im Best - Case: - 50% -36% CO2-10 % Verkehrsführung Konst. Geschw. Konvoi Steigung < 1% CO2-30% 29

30 Stellhebel Transporteffizienz Beispiel 40t SZM - Potenzial Energiebedarf je tkm Energiewelt Primärenergie (z.b. Biomasse, Windstrom, Erdöl) Kraftstoffsystem (z.b. flüssiger Kohlenwasserstoff, Verteilersystem, Tank im Fahrzeug) Fahrzeug Antrieb (Diesel) Verkehrswelt Thermomanagement Nebenaggregate Wärmerückgewinnung CO2 Cw-Wert: 0,56 0,3-24% Rollwiderstand: 0,005 0,004-4% Leichtbau: 14 t 12 t (leer) - 8% Fazit: 26g CO 2 / tkm sind im Best - Caseerreichbar ( 1 Liter / 100 tkm) -36% CO2-10 % Verkehrsführung Konst. Geschw. Konvoi Steigung < 1% CO2-30% 30

31 1. Rahmenbedingungen Zielsetzung: Ganzheitliches Konzept 31